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中间包双板多孔挡墙流行控制去除夹杂物效果的模拟研究 总被引:4,自引:0,他引:4
为净化钢液、提高夹杂物在中间包内的上浮率,提出一种新型中间包挡墙流动控制形式-双板多孔挡墙流动控制。通过数值模拟方法结合水模型实验,对中间包内流体流动及夹杂物的传输行为进行了分析研究。结果表明,采用多孔挡墙流动控制可以有效地改变中间包内流场分布,促进夹杂物上浮,提高钢水清洁度。 相似文献
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连铸中间包内夹杂物去除机理的水模型研究 总被引:2,自引:0,他引:2
通过选择乳状液滴模拟夹杂物和连铸中间包水模型实验,考察了控流装置、浇铸速度及夹杂物粒径对中间包内夹杂物去除行为的影响规律.结果表明:挡墙-挡坝组合控流去除夹杂物效果最佳,中间包内强湍流区夹杂物的碰撞、聚合以及向上和表面流速的增加是主因;中间包注流区加入冲击槽,虽然其流体流动特征发生改变,但对夹杂物去除率的影响并不显著;浇铸速度较高时,仅靠控流装置的优化已不能很好地改善夹杂物的去除效果. 相似文献
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针对中间包连铸过程中夹杂物的存在易导致铸坯出现质量缺陷的问题,以不锈钢连铸中间包为研究对象,通过数值模拟方法研究了控流装置、夹杂物密度以及夹杂物尺寸等参数对中间包内夹杂物去除行为的影响规律。研究结果表明,在设置堰坝和湍流控制器中间包内,密度为2 700 kg/m3,粒径为5 μm的夹杂物去除率为63.32%,而150 μm的大尺寸夹杂物去除率可达到89.04%。当夹杂物粒径为10~50 μm,密度为2 700~4 500 kg/m3时,夹杂物密度对夹杂物去除率影响较小。无控流装置中间包时,夹杂物在顶渣层呈以中心纵截面对称的分布;设置堰坝中间包时,挡渣堰坝两侧出现了70 μm以上夹杂物密集区;设置堰坝组合湍流控制器中间包时,夹杂物主要被限制在中间包第一腔室自由液面,研究结果对于进一步发挥不锈钢连铸过程中的中间包冶金功能具有指导意义。 相似文献
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《特种铸造及有色合金》2016,(2)
通过对中间包流动过程测速及选择空心玻璃微珠模拟夹杂物,对1∶2的6流连铸中间包进行水力学模拟试验,研究了长水口位置改变对中间包流场、RTD曲线以及对中间包内夹杂物去除率的影响。结果表明,长水口与6个出口连线的垂直距离由800mm增大到1 000mm时,中间包注流区流场变化不大,活塞流体积增大,夹杂物去除率增大了28.76%,提高了中间包的冶金效果。 相似文献
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采用基于热焓-多孔介质法、湍流模型、动量和质量守恒方程建立了36 t大型钢锭锭模内钢液流动、传热和凝固的数学模型。采用Lagrange方法通过跟踪单个夹杂物在钢液中的运动,探明表面夹杂物在大型钢锭中的规律性分布,讨论了不同冒口保温条件对夹杂物的去除效果。结果表明,凝固早期,钢液流动强烈,夹杂物容易被先凝固的固相区域捕捉。随着凝固过程的进行,钢液流动减弱,夹杂物以上浮运动为主。加强冒口处保温可大大提高夹杂物的去除率。 相似文献
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Zhongqiu Liu Linmin Li Baokuan Li Maofa Jiang 《JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society》2014,66(7):1184-1196
The current study developed a coupled computational model to simulate the transient fluid flow, solidification, and particle transport processes in a slab continuous-casting mold. Transient flow of molten steel in the mold is calculated using the large eddy simulation. An enthalpy-porosity approach is used for the analysis of solidification processes. The transport of bubble and non-metallic inclusion inside the liquid pool is calculated using the Lagrangian approach based on the transient flow field. A criterion of particle entrapment in the solidified shell is developed using the user-defined functions of FLUENT software (ANSYS, Inc., Canonsburg, PA). The predicted results of this model are compared with the measurements of the ultrasonic testing of the rolled steel plates and the water model experiments. The transient asymmetrical flow pattern inside the liquid pool exhibits quite satisfactory agreement with the corresponding measurements. The predicted complex instantaneous velocity field is composed of various small recirculation zones and multiple vortices. The transport of particles inside the liquid pool and the entrapment of particles in the solidified shell are not symmetric. The Magnus force can reduce the entrapment ratio of particles in the solidified shell, especially for smaller particles, but the effect is not obvious. The Marangoni force can play an important role in controlling the motion of particles, which increases the entrapment ratio of particles in the solidified shell obviously. 相似文献
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拉速对薄板坯连铸过程中流场、温度场及溶质偏析的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
针对薄板坯连铸过程中的动量传输、热量传输及溶质传输过程,建立了一个三维三场耦合数学模型。模拟计算了薄板坯连铸过程中的紊流速度场、温度场及溶质场分布,计算分析了拉速变化对三场及凝固过程的影响。结果表明,提高拉速显著增强了铸坯内钢液的紊流流动,改变了温度场形状及溶质浓度的分布。提高拉速导致铸坯上表面钢液流速加快,增加了弯月面的波动,使得射流对窄壁的冲击力变大、凝固坯壳变薄,并有减小溶质偏析的趋势。 相似文献
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Hong Lei 《JOM Journal of the Minerals, Metals and Materials Society》2012,64(9):1075-1079
The governing equations for hydrodynamics and electromagnetism can be described by a general differential equation, which involves, in convective terms, diffusion and source. The finite-volume method, which has been widely applied in the field of computational fluid dynamics, is introduced to solve the magnetohydrodynamics equations. Numerical results show that the spatial distribution of flow field, temperature field, inclusion concentration field, and inclusion number density field are similar. All of them have the upper and lower recirculation region. But the electromagnetic field follows another rule: the symmetric static magnetic field and the symmetric flow field produce the asymmetric induced current density field and the symmetric electromagnetic force. 相似文献
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流动液体中夹杂物超声去除的影响因素 总被引:7,自引:1,他引:7
以高密度聚乙烯(HDPE)颗粒和水形成的悬浮液为研究体系。考察了有无超声波作用下。介质流量、夹杂物数量以及夹杂物的粒径对总去除率、上浮去除率、壁面粘附去除率的影响。实验结果表明,在短时间内(30s)超声波对流动液体中的夹杂物具有明显的去除效果。总去除率达93%。夹杂物的总去除率随着超声波输入电功率的增大而提高;超声波对较多数量或较大粒径的夹杂物去除效果更显著。超声波作用下流动液体中的夹杂物比静止液体中的更容易去除。超声波对流动液体中夹杂物去除效果的去除机理主要是通过气泡捕获夹杂物,超声空化效应产生直接包裹夹杂物的气泡以及通过夹杂物碰撞凝聚使夹杂物容易上浮实现去除。 相似文献